[과학뉴스] 약을 만드는 인공 나뭇잎 개발!

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식물은 빛에너지와 이산화탄소, 물을 반응시켜 영양분인 포도당을 만드는 살아 있는 공장이에요. 이 과정을 ‘광합성’이라고 하지요. 광합성은 보통 식물의 잎에서 일어나요. 이전부터 과학자들은 광합성처럼 빛을 에너지원으로 사용해 화학물질을 만드는 ‘인공 나뭇잎’을 개발하기 위해 노력했어요. 하지만 반응이 일어나도록 하는 충분한 에너지를 모으지 못했답니다.

그런데 최근 네덜란드 아이트호벤대학교 연구팀이 새로운 기술을 도입해 문제를 해결했어요. 빨간 단풍잎 모양으로 생긴 ‘발광성 태양열 집광 장치(LSC)’를 이용해 충분한 빛에너지를 모은 거예요. 이 장치는 다양한 파장의 빛을 흡수할 수 있는 염료 분자로 구성돼 있어요. 그래서 일부 파장 영역의 빛만 흡수하는 기존의 장치보다 훨씬 많은 빛을 모을 수 있지요.

빛에너지를 모은 뒤에는 반응판에서 화학물질을 만들어요. 반응판에는 빛에너지를 흡수해 반응을 일으키는 광촉매인 ‘메틸렌블루’가 있어서 일정한 에너지에 도달하면 반응이 시작되지요. 이 반응판은 멀리서 보면 잎맥처럼 생겼답니다.

이번에 연구팀이 개발한 인공 나뭇잎은 기존 연구에 비해 40% 이상 효율이 높아요. 즉, 더 많은 화학물질을 생산하는 거지요. 또 화석 연료를 사용하지 않아 환경에 이롭고 값이 저렴하답니다.

연구를 이끈 아이트호벤대학교 티모시 노엘 박사는 “이번에 개발한 인공 나뭇잎은 깊숙한 정글에서 말라리아 치료제를 만들거나 우주여행 중 진통제도 만들어 낼 수 있을 것”이라고 말했어요.

글 : 장윤정 기자 yjchang@donga.com
글 : 박영경 기자 longfestival@donga.com
어린이과학동아 2017년 02호